汽机润滑油中带水的分析与处理

许敏

论文摘要：润滑油中最常见的杂质是水，水可能由冷油器的渗漏、湿空气的凝结、汽轮机轴承的蒸汽渗漏进入润滑系统。油中的水分促使部件生锈形成乳化油和产生油泥，润滑油含水将会降低润滑效果，严重时破坏油膜的形成，产生较大振动，并有可能烧坏轴承，带来设备的较大程度的损坏。所以，探究润滑油中水分含量大的原因和解决办法是确保润滑油品质的重要因素。

正文：

汽轮机润滑系统的作用是向汽轮机—发电机组的多个轴颈轴承盒止推轴承提供充足的清洁、冷却、精炼的润滑油，作为汽轮机调节保安系统提供控制汽门的动力。我厂两台300MW供热机组采用32号汽轮机油作为润滑系统的润滑和调节，同时也是发电机冷却气体的密封介质。润滑油中最常见的杂质是水，水可能由冷油器的渗漏、湿空气的凝结、汽轮机轴承的蒸汽渗漏进入润滑系统。油中的水分促使部件生锈形成乳化油和产生油泥，润滑油含水将会降低润滑效果，严重时破坏油膜的形成，产生较大振动，并有可能烧坏轴承，带来设备的较大程度的损坏。从我厂的实际运行来探究润滑油水分含量高的原因和解决方案来确保油质优质优良保证机组正常运行。

1、 润滑油水分含量高的原因

从我厂两台机组汽轮机启动、正常运行及停机的各阶段来看，汽轮机润滑油中水分的来源主要有以下几个方面：汽轮机运行中轴封汽压偏高，轴封可能出现冒汽现象；轴封回汽不畅，轴加疏水器失灵，导致轴封汽进入润滑油系统；汽轮机轴瓦密封控制不良，密封间隙过大，造成进水汽；润滑油冷油器出现泄漏现象，使冷却水进入润滑油系统；运行中润滑油系统排烟系统排烟效果不好，在环境温度较低时，部分含油烟凝结成油系统；或补油时将水带入油系统，使润滑油水分偏高。

1.1　冷油器方面的影响

冷油器所用的冷却水为冷却塔循环水，正常运行中两台机组循环水冷水系统运行的母管压力约在0.20MPa左右，汽轮机主油泵出口压力为1.8MPa-2.0MPa，经过润滑油滤网有约30kPa-50kPa的压损，所以正常运行状况下，润滑油压较冷却水压力高很多，但若系统停止运行，有可能水压高于油压。另外在汽轮机停运，润滑油系统也停运后，因循环冷却水并不进行隔离，若存在冷却器泄漏则易造成油中带水量较大，若冷却器存在泄漏在正常运行中就能发现。因此冷却器的运行状况对润滑油中含水有一定影响。

1.2油系统的密封及人为因素的影响

机组的油系统与外界相通的主要是排烟风机及油箱标尺孔处、调速油泵和润滑油泵的密封处。正常运行中机组油箱的排烟风机一直是运行的，以保持油箱处于微负压运行，机组停运且油系统停运后才停运排烟风机，所以正常运行中大气中水份不可能由此进入油系统。油箱标尺孔是常通大气的，若大气中湿度过大，会使油中含水量有所影响，但因标尺孔较小，且大气中湿度也不可能长期很大，吸入的湿气也会给排烟风机带走。润滑油泵的密封是机械填料固体密封，有时有少量油漏出，水分进入油系统的可能性很小;调速油泵的轴承有水冷却，但与密封部分不通，所以因系统密封给油中带来水份的影响可以忽略不计。机组在正常运行中补油很少，不会带入水份。在检修过程中因有放油再加油过程，有可能带入水份，但一般检修结束后均要滤油合格后才交付使用。系统若加新油，新油油质均经严格检验后才补给的，也不会带入水份。

1.3汽封方面的影响

两机的轴封供汽压力在正常运行时保持在0.02Mpa-0.03Mpa，在机组启停时均一起投停，汽轮机的轴封供汽与回汽手动门在机组启停阶段要进行手动调整，这时自动调整门还不能投入运行，易出现短时的轴封供汽压力偏大或偏小情况。各瓦的排油烟门在机组冲车后要开启，排烟风机要及时启动。汽轮机的轴封在启停过程中有时出现冒汽现象。汽轮机的轴封回汽至轴封加热器，冲车后4瓦和5瓦处汽封处于负压状态，汽轮机正常运行时低压缸一直处于负压运行，不致于使轴封汽漏入油系统。另外油系统排油烟风机也出现过故障，使轴瓦回油处于正压运行的方式，但这些异常时间较短、次数较少，不致于使润滑油中长期含水较大。在机组启停阶段，这个阶段有时是几十个小时，因4瓦-5瓦轴封供给在真空建立前，而停供是在真空破坏后，高温高压的蒸汽会进入轴瓦的密封腔室凝结成水，使润滑油带水。在启停阶段汽轮机内部压力较低，2瓦-3瓦处的轴封汽也易进入油系统。在正常运行中也经常出现轴封压力自动投不上现象，手动调整又跟不上轴封汽压的变化，经常出现汽压偏高，在压力作用下，汽水将通过密封件进入轴瓦腔室，使润滑油中严重带水。经过多次大修及多年运行腐蚀，汽密封各部分间隙偏大，造成泄露的轴封汽由轴表面通过间隙进入轴瓦腔室，使润滑油中带水。因此，汽轮机轴封供汽调整及系统状态的影响，是机组润滑油中带水的主要原因。唐山热电公司2020年5月11日按计划二号机组停备。5月14日化验班对两台机组进行常规分析时发现二号机机组主机润滑油和密封油外观呈乳化状，经化验发现水分超标，水分指标为主机润滑油：400.9mg/L;密封油：392.3mg/L.经汇报相关单位后第二日继续化验后水分依然超标且增大趋势，经发电部汽机专业核查后为轴封调整门不严导致机组润滑油和密封油进水，相关单位进行检修调整后，第三天取样水分指标在合格范围内，这是一起典型的停机过程中轴封调整门不严的润滑油进水事件，因发现及时避免了主机润滑油和密封油进一步恶化。

2、处理方案：

第一，利用大修对机组汽封系统进行检查调试，不合格的汽封齿条更换，汽封间隙的调整要严格符合规程要求，调整在规定的范围内，恢复系统的密封功能。正常运行中要经常检查汽封的漏汽情况，发现漏汽要及时处理，根据实际调整汽压的大小。

第二，尽量不使用手动调整轴封汽压，避免人为调整误差给系统带来的影响。在自动装置故障时，要组织检修人员马上进行检修，尽量缩短手动调整的时间。运行专工再对其控制部分的参数跟踪，包括调节仪指示的调门开度与汽压及漏汽的关系进行分析，确定最佳的汽压定值。

第三，在机组启动阶段，尽量缩短轴封供汽与真空建立之间的时间，避免真空未建立轴封供汽时间太长;停机时也应在真空破坏后及时停供轴封汽。

第四，加强油质监督，保证定期进行油质检验。对系统加油、换油时应保证油质合格，避免人为将水份带入油系统。

3、结束语

造成油中含水量较大，甚至使润滑油出现严重乳化现象的主要原因是汽轮机的密封汽的调整与汽轮机动静部分密封间隙的大小，另外在启动停机的运行方式调整上也存在较大的影响。为降低汽轮机润滑油中含水量，经过处理后，机组的润滑油中带水的情况将会得到较大改善，为机组的安全运行提供有力保证。

参考文献：

（1）孙坚明，孟玉婵，刘永洛.电力用油分析及油务管理[M].北京，中国电力出版社，2009.

(2) 安泰华，陈鑫，吴金中.唐山热电公司#2机组集控运行规程.2017年11月修订